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STM32F103做主控自制无刷电机(BLDC)控制器 有感/无感 先说有感,电源首先被分成了3个绕组U V W这个交流电还是有区别的。 它只是3个h桥按一定的顺序导通模拟出来的,本质还是直流电。 电机靠hall位置按一定顺序换相,转速与电压电流有关。这一点切记,不是换的越快转的越快。(位置决定换相时刻,电压决定转速)一般调速就是调电压,6步pwm方式是目前常用的。当然后续还有foc等更好算法。
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STM32F103 做主控自制无刷电机(BLDC)控制器
有感/无感
2018 年 9 月 21 日
星期五
snail_dongbin
很早之前就想做一款无刷电机控制器,忙于工作一直没有弄。最近有点时间画
板,打样,焊接,调试,总算顺利的转起来。期间也遇到很多问题,上网查资
料,自己量波形前前后后搞了差不多近一个月,(中间又出差一周)总算搞的
差不多了,特意写个总结。
先来秀个板子外观,100*60mm 中等大小。DC 12v 输入,设计最大电流 10a.
(实际没试过那么大的电机,手头的电机也就 5 6a 的样子)
硬件上可以切换有感(HALL)和无感(EMF)两种模式,外部滑动变阻器调速预
留有 PWM 输入、刹车、正反转、USB 和 uart 等接口。
先来说下原理无刷电机其实就是直流电机,和传统的 dc 电机是一样的,只是把

有刷的电滑环变成了电子换向器。
具体可查看介绍 https://blog.csdn.net/dddxxxx/article/details/52564571
因为少了电滑环的摩擦所以寿命静音方面有了很大的提升,转速也更高。
当然难点就在如何获取当前转子的位置好换相,所以又分为两种有感和无感。

有感就是在电机端盖的部位加装霍尔传感器分别相隔 30 度或 60 度。
无感就是靠检测悬浮相的感应电动势过零点(后面在细讲)。
当然各有各的优缺点,有感在低速方面好,可以频繁启停换相。无感的结构简
单成本低,航模上应用居多。
先说有感,电源首先被分成了 3 个绕组 U V W 这个交流电还是有区别的。
它只是 3 个 h 桥按一定的顺序导通模拟出来的,本质还是直流电。
电机靠 hall 位置按一定顺序换相,转速与电压电流有关。这一点切记,不是换
的越快转的越快。(位置决定换相时刻,电压决定转速)一般调速就是调电压,
6 步 pwm 方式是目前常用的。当然后续还有 foc 等更好算法。
硬件部分网上基本都是成熟的方案。三相 H 桥,H 桥一般有上臂 mos 和下臂
mos 组成,如果只是简单的做演示上臂选 pmos 下臂选 nmos 控制电路简单直接
用单片机的 io 就可以驱动。但是 pmos 低内阻的价格高。功率上面很难做大。
这也就是为什么基本所有的商业控制器全是 nmos 的原因。
但是上臂用 nmos 存在一个问题 vgs 控制电压大与 vcc 4v 以上才能完全导通。为
了简化电路采用了 ir 公司出的驱动 ic,它内部有自举升压电路。外部仅需一个
续流的二极管及储能电容即可。

有感模式控制相对简单,3 个霍尔传感器输出一般都是数字信号,分压后直接
接单片机 io.
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